CN111174210A - 处理固体废弃物的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了处理固体废弃物的系统和方法，系统包括预处理单元、干燥单元、热解单元、净化器、燃烧器和筛分单元，热解单元包括：内筒体、次外筒体和外筒体，内筒体可旋转设置，内筒体内形成热解空间，内筒体内壁设有螺旋叶片，内筒体的前端设有干燥物料入口，内筒体的后端设有固态物料出口；次外筒体套设在内筒体上且形成气化空间，气化空间设有热解油气管路和雾化水管路，热解油气管路的一端与热解空间连通，热解油气管路的另一端在气化空间内延伸，在远离热解油气管路的另一端的次外筒体上设有气化气出口；外筒体套设在次外筒体上且形成换热空间，换热空间设有高温烟气入口和换热烟气出口，换热烟气出口和干燥冷风出口与干燥热风入口相连。
Description
技术领域
本发明属于固废利用技术领域，具体涉及一种处理固体废弃物的系统和方法。
背景技术
通过绝氧高温热解将城市生活垃圾制成热解炭在减量化、无害化、资源化等方面均有良好的效果，被认为是比较有前途的一种城市生活垃圾处置方式。热解产生的生物炭具有比表面积大、孔隙率大等优点，是比较优良的建筑材料及土壤改良剂，应用前途广。但热解油气的利用方式比较复杂，目前常用的有：(1)出炉后直接进入燃烧器进行燃烧产生烟气，回用到系统；(2)出炉后经水洗塔洗涤净化后进行油水分离，制备清洁燃料及化学品。但是，目前的利用方式，在工业化应用过程中仍存在一定的技术壁垒，如：(1)直接回用过程中易出现焦油凝结，堵塞管路及燃烧器，导致燃烧过程不稳；(2)油气直接回烧并未去除热解气中的Cl、重金属等成分，在燃烧过程中仍会产生二噁英等有害物质；(3)水洗后再燃烧或制备其他化学品附加值较高，但产生大量的含尘含油废水，存在油水分离困难、焦油再利用困难等难题。
因此，现有的固废热解技术有待改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种处理固体废弃物的系统和方法，采用该系统不仅有效解决了现有固废处理过程中热解阶段热解油气导出导致管路结焦以及直燃产生二噁英等有毒物质或水洗导致含油废水难度大的问题，而且实现有机固废的资源化利用，降低成本。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理固体废弃物的系统。根据本发明的实施例，所述系统包括：
预处理单元，所述预处理单元具有固体废弃物入口、无机物料出口和有机物料出口；
干燥单元，所述干燥单元具有有机物料入口、干燥热风入口、干燥物料出口和干燥冷风出口，所述有机物料入口与所述有机物料出口相连；
热解单元，所述热解单元包括：
内筒体，所述内筒体可旋转设置，所述内筒体内形成热解空间，并且所述内筒体内壁设有螺旋叶片，所述内筒体的前端设有干燥物料入口，所述干燥物料入口通过进料螺旋与所述干燥物料出口相连，所述内筒体的后端设有固态物料出口；
次外筒体，所述次外筒体套设在所述内筒体上，并且所述内筒体与所述次外筒体之间形成气化空间，所述气化空间设有热解油气管路和雾化水管路，所述雾化水管路内载气为富氧气体，所述热解油气管路的一端与所述热解空间连通，所述热解油气管路的另一端在所述气化空间内延伸，并且所述热解油气管路上的另一端靠近所述雾化水管路上的出气口，在远离所述热解油气管路的另一端的所述次外筒体上设有气化气出口；
外筒体，所述外筒体套设在所述次外筒体上，并且所述次外筒体与所述外筒体之间形成换热空间，所述换热空间设有高温烟气入口和换热烟气出口，所述换热烟气出口和所述干燥冷风出口与所述干燥热风入口相连；
净化器，所述净化器设有气化气入口和净化气出口，所述气化气入口与所述气化气出口相连；
燃烧器，所述燃烧器具有净化气入口、一次风入口、天然气入口和燃烧烟气出口，所述净化气入口与所述净化气出口相连，所述燃烧烟气出口和所述换热烟气出口与所述高温烟气入口相连；
筛分装置，所述筛分装置具有固态物料入口、热解炭出口和固废出口，所述固态物料入口与所述固态物料出口通过设有冷却夹套的螺旋出料机相连。
根据本发明实施例的处理固体废弃物的系统通过将固体废弃物供给至预处理单元去除大块金属等引起螺旋输送机缠绕/卡机的物料，然后将得到有机物料经干燥单元干燥后送至热解单元内筒体内进行热解，随着内筒体旋转，其内的干燥物料被翻滚，使得物料受热面均匀，同时内筒体内壁上的螺旋叶片不断推进内筒体内物料前行，并且通过在内筒体上套设次外筒体且在内筒体与外筒体形成的气化空间内布置热解油气管路和雾化水管路，该雾化水管路内载气为富氧气体，该热解油气管路的一端与内筒体内的热解空间连通，另一端在气化空间内延伸，并且热解油气管路上的另一端靠近雾化水管路上的出气口，即将热解单元内筒体热解产生的热解油气经热解油气管路导入气化空间内其中的焦油与雾化水和富氧气体混合进行气化产生以可燃气为主的气化气，同时又在次外筒体上套设外筒体，使得次外筒体和外筒体之间形成换热空间，并将高温烟气供给至该换热空间内为热解单元上的气化空间和热解空间提供热源，换热后得到的换热烟气与干燥冷风的一部分配风后再供给至干燥单元与作为干燥热风使用，从而解决了现有技术热解过程将热解油气导出出现焦油凝结而堵塞管路及燃烧器以及将热解油气水洗后再燃烧或制其他化学品产生大量含油废水处理难度大的问题，并且热解单元气化空间内产生的气化气经净化器净化后再供给至燃烧器与一次风和天然气混合燃烧后与换热烟气的一部分配风后供给至热解单元的加热空间作为高温烟气使用，避免了现有技术中将热解产生热解油气直燃产生含有二噁英等有害物质，另外热解单元内筒体内得到的含有热解炭的固态物料经筛分处理可以分离得到热解炭，该热解炭可以作为土壤改良剂等使用，提高经济效益。由此，采用该系统不仅有效解决了现有固废处理过程中热解阶段热解油气导出导致管路结焦以及直燃产生二噁英等有毒物质或水洗导致含油废水难度大的问题，而且实现有机固废的资源化利用，降低成本。
另外，根据本发明上述实施例的处理固体废弃物的系统还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述热解油气管路沿所述内筒体的长度方向延伸，并且所述热解油气管路的一端靠近所述内筒体的前端，所述热解油气管路的另一端靠近所述内筒体的后端，所述气化气出口靠近所述内筒体的前端布置。由此，可以延长气化气在气化空间内的停留时间，提高气化和换热效率。
在本发明的一些实施例中，上述热解单元包括多根所述热解油气管路和多根所述雾化水管路，所述多根热解油气管路沿所述内筒体的外周壁的周向间隔布置，所述多根雾化水管路沿所述内筒体的外周壁的周向间隔布置。
在本发明的一些实施例中，所述热解油气管路的另一端上设有多个开孔，并且所述雾化水管路上出气口位置设有多个开孔。由此，可以提高热解油气和实现热解油气的充分燃烧。
在本发明的一些实施例中，所述换热空间和/或所述气化空间内设有折流板。由此，可以提高燃烧烟气的换热效率。
在本发明的一些实施例中，上述系统进一步包括：尾气净化单元，所述尾气净化单元具有干燥冷风入口和达标尾气出口，所述干燥冷风入口与所述干燥冷风出口相连。
在本发明的再一个方面，本发明提出了一种利用上述系统实施处理固体废弃物的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：
(1)将固体废弃物供给至所述预处理单元中进行预处理，以便得到无机物料和有机物料；
(2)将所述有机物料供给至所述干燥单元中与干燥热风换热，以便得到干燥物料和干燥冷风；
(3)将所述干燥物料通过进料螺旋供给至所述热解单元的所述内筒体进行热解反应，并将得到的热解油气通过所述热解油气管路供给至所述气化空间内与富氧雾化水混合，同时向所述换热空间供给高温烟气，以便对所述热解空间和所述气化空间供热，以便得到固态物料、气化气和换热烟气，并将所述换热烟气的一部分与所述干燥冷风的一部分配风后返回至步骤(2)作为所述干燥热风使用；
(4)将所述气化气供给至所述净化器中进行净化处理，以便得到净化气；
(5)将所述净化气供给至燃烧器与一次风和天然气混合燃烧，以便得到燃烧烟气，并将所述燃烧烟气与所述换热烟气的另一部分配风后返回步骤(3)作为所述高温烟气使用；
(6)将所述热解固态物料通过设有冷却夹套的螺旋出料机供给至所述筛分装置进行筛分处理，以便得到热解炭和固废。
根据本发明实施例的处理固体废弃物的方法通过将固体废弃物供给至预处理单元去除大块金属等引起螺旋输送机缠绕/卡机的物料，然后将得到有机物料经干燥单元干燥后送至热解单元内筒体内进行热解，随着内筒体旋转，其内的干燥物料被翻滚，使得物料受热面均匀，同时内筒体内壁上的螺旋叶片不断推进内筒体内物料前行，并且通过在内筒体上套设次外筒体且在内筒体与外筒体形成的气化空间内布置热解油气管路和雾化水管路，该雾化水管路内载气为富氧气体，该热解油气管路的一端与内筒体内的热解空间连通，另一端在气化空间内延伸，并且热解油气管路上的另一端靠近雾化水管路上的出气口，即将热解单元内筒体热解产生的热解油气经热解油气管路导入气化空间内其中的焦油与雾化水和富氧气体混合进行气化产生以可燃气为主的气化气，同时又在次外筒体上套设外筒体，使得次外筒体和外筒体之间形成换热空间，并将高温烟气供给至该换热空间内为热解单元上的气化空间和热解空间提供热源，换热后得到的换热烟气与干燥冷风的一部分配风后再供给至干燥单元与作为干燥热风使用，从而解决了现有技术热解过程将热解油气导出出现焦油凝结而堵塞管路及燃烧器以及将热解油气水洗后再燃烧或制其他化学品产生大量含油废水处理难度大的问题，并且热解单元气化空间内产生的气化气经净化器净化后再供给至燃烧器与一次风和天然气混合燃烧后与换热烟气的一部分配风后供给至热解单元的加热空间作为高温烟气使用，避免了现有技术中将热解产生热解油气直燃产生含有二噁英等有害物质，另外热解单元内筒体内得到的含有热解炭的固态物料经筛分处理可以分离得到热解炭，该热解炭可以作为土壤改良剂等使用，提高经济效益。由此，采用该系统不仅有效解决了现有固废处理过程中热解阶段热解油气导出导致管路结焦以及直燃产生二噁英等有毒物质或水洗导致含油废水难度大的问题，而且实现有机固废的资源化利用，降低成本。
另外，根据本发明上述实施例的处理固体废弃物的方法还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，上述方法进一步包括：(7)将步骤(2)得到的所述干燥冷风的另一部分供给尾气除尘单元进行净化处理，以便得到达标尾气。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的处理固体废弃物的系统结构示意图；
图2是根据本发明一个实施例的处理固体废弃物的系统中热解单元的纵截面结构示意图；
图3是根据本发明又一个实施例的处理固体废弃物的系统结构示意图；
图4是根据本发明一个实施例的处理固体废弃物的方法流程示意图；
图5是根据本发明再一个实施例的处理固体废弃物的方法流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理固体废弃物的系统。根据本发明的实施例，参考图1-3，该系统包括：预处理单元100、干燥单元200、热解单元300、净化气400、燃烧器500和筛分装置600。
根据本发明的实施例，参考图1，预处理单元100具有固体废弃物入口101、无机物料出口102和有机物料出口103，且适于对固体废弃物进行预处理，分离得到无机物料和有机物料。具体的，固体废弃物包括污泥、垃圾筛上物、废旧轮胎、废塑料、农林废物、沼渣等富含有机质的固体废弃物，并且该预处理单元的主要目的是根据物料性质对物料进行破碎或成型，并去除其中的大块金属等能引起螺旋输送机缠绕/卡机的无机物料；同时，随着垃圾分类的进行，可将高热值物料与低热值物料进行合理配料，使得物料本身热值与系统所需能源平衡(根据实际物料热值与系统计算得到)。
根据本发明的实施例，参考图1，干燥单元200具有有机物料入口201、干燥热风入口202、干燥物料出口203和干燥冷风出口204，有机物料入口201与有机物料出口103相连，且适于将上述得到的有机物料与干燥热风换热，得到干燥物料和干燥冷风。具体的，有机物料与干燥热风可以进行间接或直接接触进行换热，并且维持干燥单元内温度为200～250℃，有机物料在干燥单元中停留时间为40～90min，得到的干燥物料含水率不高于20wt％。
根据本发明的实施例，参考图1和2，热解单元300包括内筒体31、次外筒体32和外筒体33。
根据本发明的一个具体实施例，参考图2，内筒体31沿水平方向可旋转设置，内筒体31内形成热解空间34，并且内筒体31内壁设有螺旋叶片311，随着内筒体31的旋转，干燥物料在内筒体31内翻滚，该螺旋叶片311推进进入热解空间33内的干燥物料前行，并且内筒体31的前端设有干燥物料入口301，干燥物料入口301通过进料螺旋(未示出)与干燥物料出口203相连，内筒体31的后端设有固态物料出口302。
根据本发明再一个具体实施例，参考图1和2，次外筒体32套设在内筒体31上，并且内筒体31与次外筒体32之间形成气化空间35，气化空间35设有热解油气管路36和雾化水管路37，雾化水管路37内载气为富氧气体，热解油气管路36的一端361与热解空间34连通，热解油气管路36的另一端362在气化空间35内延伸，并且热解油气管路36上的另一端靠近雾化水管路37上的出气口，即通过热解油气管路36直接将热解空间34内产生的热解油气导入到气化空间35使得热解油气中的焦油与通过雾化水管路37供给的雾化水和氧气发生气化反应产生以可燃气为主的气化气，同时，在远离热解油气管路36的另一端的次外筒体32上设有气化气出口303，从而提高气化气在气化空间的停留时间，提高气化和换热效率。
进一步地，参考图2，热解油气管路36沿内筒体31的长度方向延伸，并且热解油气管路36的一端361靠近内筒体31的前端，热解油气管路36的另一端362靠近内筒体31的后端，即热解空间34内产生的热解油气经靠近内筒体31前端位置排出后经热解油气管路36供给至气化空间35内，而将气化气出口303靠近内筒体31前端布置，可以延长气化气在气化空间35内的停留时间，提高气化和换热效率。优选的，可以在气化空间35内布置多根热解油气管路36和雾化水管路37，多根热解油气管路36沿内筒体31的外周壁的周向间隔布置，多根雾化水管路37沿内筒体31的外周壁的周向间隔布置，其中，热解油气管路36的个数与雾化水管路37个数可以一一对应，也可以几个热解油气管路36对应设置一个雾化水管路37或一个热解油气管路36对应设置多个雾化水管路37，对此本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。更进一步的，为了使得经热解油气管路36供给至气化空间内充分气化，在热解油气管路36的另一端362上设有多个开孔363，即经热解油气管路36供给的热解油气经多个开孔363喷出后与雾化水和氧气混合气化。同时，为了进一步提高热解油气中焦油与雾化水和氧气的气化和换热效率，优选在气化空间35内设置折流板(未示出)，该折流板可以提高气化气在气化空间35内的停留时间，同时能够实现气化气的扰流作用而达到湍流的目的，提高与内筒体的换热效率。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要选择热解油气管路36和雾化水管路37的个数，只要能够实现气化空间35内气化效率以及内筒体31均匀受热即可，同时本申请对热解油气管路36的另一端362上设有多个开孔大小没有特殊限制，只要可以保证经热解油气管路36供给的热解油气中焦油与雾化水和氧气充分气化即可，另外本申请对气化空间35内折流板的具体类型也没有严格限制，只要能实现上述提高气化气在气化空间35内的停留时间，同时能够实现气化气扰流作用即可。
根据本发明又一个具体实施例，参考图1和2，外筒体33套设在次外筒体32上，并且次外筒体32与外筒体33之间形成换热空间38，换热空间38设有高温烟气入口304和换热烟气出口305，换热烟气出口305和干燥冷风出口204与干燥热风入口202相连，即向换热空间38内供给高温烟气与次外筒体32换热为气化空间35供热，得到的换热烟气的一部分与干燥冷风的一部分配风后供给至干燥单元200作为干燥热风使用。发明人发现，本申请通过对现有热解单元进行改进，使得内筒体热解产生的热解油气直接经管路供给至气化空间，同时向换热空间内供给高温烟气为气化空间和热解空间供热，解决了现有技术热解过程将热解油气导出出现焦油凝结而堵塞管路及燃烧器以及将热解油气水洗后再燃烧或制其他化学品产生大量含油废水处理难度大的问题。
进一步地，同时，为了进一步提高换热空间38内高温烟气与次外壳层32的换热效率，优选在换热空间38内设置折流板(未示出)，该折流板可以提高高温烟气与气化空间内的停留时间，同时能够实现换热空间内高温烟气的扰流作用而达到湍流的目的，提高换热效率。需要说明的是，本申请对折流板的具体类型也没有严格限制，只要能实现上述提高高温烟气在换热空间内的停留时间，同时能够实现换热空间内高温烟气扰流作用即可。
根据本发明的实施例，净化器400设有气化气入口401和净化气出口402，气化气入口401与气化气出口303相连，且适于将热解单元300的气化空间35内产生的气化气进行净化处理，去除气化气中的HCl、H2S以及重金属等杂质，从而避免气化气燃烧过程中产生二噁英等有害物质。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，只要能够避免净化气燃烧产生二噁英等有害物质即可。
根据本发明的实施例，燃烧器500具有净化气入口501、一次风入口502、天然气入口503和燃烧烟气出口504，净化气入口501与净化气出口402相连，燃烧烟气出口504和换热烟气出口305与高温烟气入口304相连，且适于将上述得到的净化气供给至燃烧器500与一次风和天然气混合燃烧，得到燃烧烟气，并将燃烧烟气与换热烟气的另一部分配风后返回热解单元300的换热空间38作为高温烟气使用。
根据本发明的实施例，参考图1，筛分装置600具有固态物料入口601、热解炭出口602和固废出口603，固态物料入口601与固态物料出口302通过设有冷却夹套的螺旋出料机(未示出)相连，且适于对热解单元300得到的含有热解炭的固态物料进行筛分处理，以便分离得到热解炭和含有玻璃、砖块以及金属等的固废，该固态物料经筛分后得到的热解炭可以作为土壤改良剂使用。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对该筛分装置的具体类型进行选择，只要能够实现热解炭的分离即可。
根据本发明实施例的处理固体废弃物的系统通过将固体废弃物供给至预处理单元去除大块金属等引起螺旋输送机缠绕/卡机的物料，然后将得到有机物料经干燥单元干燥后送至热解单元内筒体内进行热解，随着内筒体旋转，其内的干燥物料被翻滚，使得物料受热面均匀，同时内筒体内壁上的螺旋叶片不断推进内筒体内物料前行，并且通过在内筒体上套设次外筒体且在内筒体与外筒体形成的气化空间内布置热解油气管路和雾化水管路，该雾化水管路内载气为富氧气体，该热解油气管路的一端与内筒体内的热解空间连通，另一端在气化空间内延伸，并且热解油气管路上的另一端靠近雾化水管路上的出气口，即将热解单元内筒体热解产生的热解油气经热解油气管路导入气化空间内其中的焦油与雾化水和富氧气体混合进行气化产生以可燃气为主的气化气，同时又在次外筒体上套设外筒体，使得次外筒体和外筒体之间形成换热空间，并将高温烟气供给至该换热空间内为热解单元上的气化空间和热解空间提供热源，换热后得到的换热烟气与干燥冷风的一部分配风后再供给至干燥单元与作为干燥热风使用，从而解决了现有技术热解过程将热解油气导出出现焦油凝结而堵塞管路及燃烧器以及将热解油气水洗后再燃烧或制其他化学品产生大量含油废水处理难度大的问题，并且热解单元气化空间内产生的气化气经净化器净化后再供给至燃烧器与一次风和天然气混合燃烧后与换热烟气的一部分配风后供给至热解单元的加热空间作为高温烟气使用，避免了现有技术中将热解产生热解油气直燃产生含有二噁英等有害物质，另外热解单元内筒体内得到的含有热解炭的固态物料经筛分处理可以分离得到热解炭，该热解炭可以作为土壤改良剂等使用，提高经济效益。由此，采用该系统不仅有效解决了现有固废处理过程中热解阶段热解油气导出导致管路结焦以及直燃产生二噁英等有毒物质或水洗导致含油废水难度大的问题，而且实现有机固废的资源化利用，降低成本。
进一步的，参考图3，上述系统还包括：尾气除尘单元700。
根据本发明的实施例，尾气除尘单元700具有干燥冷风入口701和达标尾气出口702，干燥冷风入口701与干燥冷风出口204相连，且适于将上述得到的干燥冷风的另一部分进行净化除尘，以便实现尾气达标排放。具体的，尾气除尘单元包括旋风除尘器、水洗塔、碱洗塔、除臭装置和活性炭吸附装置等，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，只要能够实现尾气的达标排放即可。
如上所述，根据本发明实施例的处理固体废弃物的系统具有以下至少之一的有益效果：
(1)本申请通过在热解单元的内筒体和次外筒体之间的气化空间环系布置热解油气管路和雾化水管路，使得热解空间产生的热解油气直接输送至气化空间内，热解油气一直处于高温环境，避免了热解油气输送管路的结焦和堵塞；
(2)本申请将热解油气管路从靠近内筒体前端侧引出，并于靠近内筒体后端侧均匀释放，而气化气从相反侧靠近内筒体前端位置抽出，延长了热解油气的气化时间，保证热解油气反应充分；
(3)本申请将气化气经净化后进行燃烧，减少了气化气中的HCl、H2S以及重金属等杂质，从原理上降低了二噁英等有毒有害物质的产生，尾气处理简单；
(4)本申请热解单元内筒体不断旋转，物料随内筒体壁上设置的螺旋叶片旋转并不断进行受热面更替，受热均匀，热解效果好。
在本发明的再一个方面，本发明提出了一种采用上述系统实施处理固体废弃物的方法。根据本发明的实施例，参考图4和5，该方法包括：
S100：将固体废弃物供给至预处理单元中进行预处理
该步骤中，将固体废弃物供给至预处理单元中进行预处理，以便得到无机物料和有机物料。具体的，固体废弃物包括污泥、垃圾筛上物、废旧轮胎、废塑料、农林废物、沼渣等富含有机质的固体废弃物，并且该预处理单元的主要目的是根据物料性质对物料进行破碎或成型，并去除其中的大块金属等能引起螺旋输送机缠绕/卡机的无机物料；同时，随着垃圾分类的进行，可将高热值物料与低热值物料进行合理配料，使得物料本身热值与系统所需能源平衡(根据实际物料热值与系统计算得到)。
S200：将有机物料供给至干燥单元中与干燥热风换热
该步骤中，将上述得到的有机物料供给至干燥单元中与干燥热风换热，以便得到干燥物料和干燥冷风。具体的，有机物料与干燥热风可以进行间接或直接接触进行换热，并且维持干燥单元内温度为200～250℃，有机物料在干燥单元中停留时间为40～90min，得到的干燥物料含水率不高于20wt％。
S300：将干燥物料通过进料螺旋供给至热解单元的内筒体进行热解反应，并将得到的热解油气通过热解油气管路供给至气化空间内与富氧雾化水混合，同时向换热空间供给高温烟气，并将换热烟气的一部分与干燥冷风的一部分配风后返回至步骤S200
该步骤中，将干燥物料通过进料螺旋供给至热解单元的内筒体进行热解反应，并将得到的热解油气通过热解油气管路供给至气化空间内与富氧雾化水混合，同时向换热空间供给高温烟气，以便对热解空间和气化空间供热，以便得到固态物料、气化气和换热烟气，并将换热烟气的一部分与干燥冷风的一部分配风后返回至步骤S200作为干燥热风使用。发明人发现，本申请通过对现有热解单元进行改进，使得内筒体热解产生的热解油气直接经管路供给至气化空间，同时向换热空间内供给高温烟气为气化空间和热解空间供热，解决了现有技术热解过程将热解油气导出出现焦油凝结而堵塞管路及燃烧器以及将热解油气水洗后再燃烧或制其他化学品产生大量含油废水处理难度大的问题。
S400：将气化气供给至净化器中进行净化处理
该步骤中，将上述得到的气化气供给至净化器中进行净化处理，去除气化气中的HCl、H2S以及重金属等杂质，从而避免气化气燃烧过程中产生二噁英等有害物质。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，只要能够避免净化气燃烧产生二噁英等有害物质即可。
S500：将净化气供给至燃烧器与一次风和天然气混合燃烧，并将燃烧烟气与换热烟气的另一部分配风后返回步骤S300
该步骤中，将上述得到的净化气供给至燃烧器与一次风和天然气混合燃烧，得到燃烧烟气，并将燃烧烟气与换热烟气的另一部分配风后返回步骤S300的换热空间作为高温烟气使用。
S600：将固态物料通过设有冷却夹套的螺旋出料机供给至筛分装置进行筛分处理
该步骤中，将上述热解过程得到的固态物料通过设有冷却夹套的螺旋出料机供给至筛分装置中进行筛分处理，以便得到热解炭和含有玻璃、砖块以及金属等的固废，该固态物料经筛分后得到的热解炭可以作为土壤改良剂使用。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要对该筛分装置的具体类型进行选择，只要能够实现热解炭的分离即可。
根据本发明实施例的处理固体废弃物的方法通过将固体废弃物供给至预处理单元去除大块金属等引起螺旋输送机缠绕/卡机的物料，然后将得到有机物料经干燥单元干燥后送至热解单元内筒体内进行热解，随着内筒体旋转，其内的干燥物料被翻滚，使得物料受热面均匀，同时内筒体内壁上的螺旋叶片不断推进内筒体内物料前行，并且通过在内筒体上套设次外筒体且在内筒体与外筒体形成的气化空间内布置热解油气管路和雾化水管路，该雾化水管路内载气为富氧气体，该热解油气管路的一端与内筒体内的热解空间连通，另一端在气化空间内延伸，并且热解油气管路上的另一端靠近雾化水管路上的出气口，即将热解单元内筒体热解产生的热解油气经热解油气管路导入气化空间内其中的焦油与雾化水和富氧气体混合进行气化产生以可燃气为主的气化气，同时又在次外筒体上套设外筒体，使得次外筒体和外筒体之间形成换热空间，并将高温烟气供给至该换热空间内为热解单元上的气化空间和热解空间提供热源，换热后得到的换热烟气与干燥冷风的一部分配风后再供给至干燥单元与作为干燥热风使用，从而解决了现有技术热解过程将热解油气导出出现焦油凝结而堵塞管路及燃烧器以及将热解油气水洗后再燃烧或制其他化学品产生大量含油废水处理难度大的问题，并且热解单元气化空间内产生的气化气经净化器净化后再供给至燃烧器与一次风和天然气混合燃烧后与换热烟气的一部分配风后供给至热解单元的加热空间作为高温烟气使用，避免了现有技术中将热解产生热解油气直燃产生含有二噁英等有害物质，另外热解单元内筒体内得到的含有热解炭的固态物料经筛分处理可以分离得到热解炭，该热解炭可以作为土壤改良剂等使用，提高经济效益。由此，采用该系统不仅有效解决了现有固废处理过程中热解阶段热解油气导出导致管路结焦以及直燃产生二噁英等有毒物质或水洗导致含油废水难度大的问题，而且实现有机固废的资源化利用，降低成本。
进一步的，参考图5，上述方法还包括：
S700：将干燥冷风的另一部分供给至尾气除尘单元进行净化处理
该步骤中，将上述干燥冷风的另一部分供给至尾气除尘单元进行净化处理，以便得到达标尾气。具体的，尾气除尘单元包括旋风除尘器、水洗塔、碱洗塔、除臭装置和活性炭吸附装置等，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，只要能够实现尾气的达标排放即可。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种处理固体废弃物的系统，其特征在于，包括：
预处理单元，所述预处理单元具有固体废弃物入口、无机物料出口和有机物料出口；
干燥单元，所述干燥单元具有有机物料入口、干燥热风入口、干燥物料出口和干燥冷风出口，所述有机物料入口与所述有机物料出口相连；
热解单元，所述热解单元包括：
内筒体，所述内筒体可旋转设置，所述内筒体内形成热解空间，并且所述内筒体内壁设有螺旋叶片，所述内筒体的前端设有干燥物料入口，所述干燥物料入口通过进料螺旋与所述干燥物料出口相连，所述内筒体的后端设有固态物料出口；
次外筒体，所述次外筒体套设在所述内筒体上，并且所述内筒体与所述次外筒体之间形成气化空间，所述气化空间设有热解油气管路和雾化水管路，所述雾化水管路内载气为富氧气体，所述热解油气管路的一端与所述热解空间连通，所述热解油气管路的另一端在所述气化空间内延伸，并且所述热解油气管路上的另一端靠近所述雾化水管路上的出气口，在远离所述热解油气管路的另一端的所述次外筒体上设有气化气出口；
外筒体，所述外筒体套设在所述次外筒体上，并且所述次外筒体与所述外筒体之间形成换热空间，所述换热空间设有高温烟气入口和换热烟气出口，所述换热烟气出口和所述干燥冷风出口与所述干燥热风入口相连；
净化器，所述净化器设有气化气入口和净化气出口，所述气化气入口与所述气化气出口相连；
燃烧器，所述燃烧器具有净化气入口、一次风入口、天然气入口和燃烧烟气出口，所述净化气入口与所述净化气出口相连，所述燃烧烟气出口和所述换热烟气出口与所述高温烟气入口相连；
筛分装置，所述筛分装置具有固态物料入口、热解炭出口和固废出口，所述固态物料入口与所述固态物料出口通过设有冷却夹套的螺旋出料机相连。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热解油气管路沿所述内筒体的长度方向延伸，并且所述热解油气管路的一端靠近所述内筒体的前端，所述热解油气管路的另一端靠近所述内筒体的后端，所述气化气出口靠近所述内筒体的前端布置。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，包括多根所述热解油气管路和多根所述雾化水管路，所述多根热解油气管路沿所述内筒体的外周壁的周向间隔布置，所述多根雾化水管路沿所述内筒体的外周壁的周向间隔布置。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热解油气管路的另一端上设有多个开孔，并且所述雾化水管路上出气口位置设有多个开孔。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述换热空间和/或所述气化空间内设有折流板。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：
尾气除尘单元，所述尾气除尘单元具有干燥冷风入口和达标尾气出口，所述干燥冷风入口与所述干燥冷风出口相连。
7.一种利用权利要求1-6中任一项所述的系统实施处理固体废弃物的方法，其特征在于，包括：
(1)将固体废弃物供给至所述预处理单元中进行预处理，以便得到无机物料和有机物料；
(2)将所述有机物料供给至所述干燥单元中与干燥热风换热，以便得到干燥物料和干燥冷风；
(3)将所述干燥物料通过进料螺旋供给至所述热解单元的所述内筒体进行热解反应，并将得到的热解油气通过所述热解油气管路供给至所述气化空间内与富氧雾化水混合，同时向所述换热空间供给高温烟气，以便对所述热解空间和所述气化空间供热，以便得到固态物料、气化气和换热烟气，并将所述换热烟气的一部分与所述干燥冷风的一部分配风后返回至步骤(2)作为所述干燥热风使用；
(4)将所述气化气供给至所述净化器中进行净化处理，以便得到净化气；
(5)将所述净化气供给至燃烧器与一次风和天然气混合燃烧，以便得到燃烧烟气，并将所述燃烧烟气与所述换热烟气的另一部分配风后返回步骤(3)作为所述高温烟气使用；
(6)将所述热解固态物料通过设有冷却夹套的螺旋出料机供给至所述筛分装置进行筛分处理，以便得到热解炭和固废。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括：
(7)将步骤(2)得到的所述干燥冷风的另一部分供给尾气除尘单元进行净化处理，以便得到达标尾气。
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